蘇文文,任春光,韓振誠(chéng),吳 迪,王加國(guó),李良良,李葦潔
(貴州省山地資源研究所,貴州 貴陽 550001)
獼猴桃(Actinidia chinensis)屬獼猴桃科藤本植物,其果實(shí)細(xì)嫩多汁,清香鮮美,酸甜宜人,它的維生素C含量高[1],比柑桔、蘋果等水果高幾倍甚至幾十倍,營(yíng)養(yǎng)極為豐富,同時(shí)還含大量的糖、蛋白質(zhì)、氨基酸等多種有機(jī)物和人體必需的多種礦物質(zhì)[2],獼猴桃素有水果之王的美譽(yù)。貴州省“十三五”農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃已將獼猴桃列入貴州省精品水果發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)報(bào)道我國(guó)有獼猴桃59個(gè)種、43個(gè)變種和7個(gè)變型種,其中,貴州有34個(gè)種,是獼猴桃野生資源最豐富的省區(qū)之一[3-6],同時(shí)也是獼猴桃育種工作的重要材料來源地。獼猴桃品種選育工作中,雜交育種是重要的手段,因此盡快獲得種子實(shí)生苗有助于縮短育種時(shí)間。
近年來,隨著野生種質(zhì)資源的減少,獼猴桃種質(zhì)資源保護(hù)引起了科研人員的關(guān)注。前人對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)試驗(yàn)的研究多集中在藥劑浸種處理,例如使用赤霉素、細(xì)胞分裂素CPPU等方法浸種[7-9]。針對(duì)獼猴桃種子埋藏方法以及不同砂土類型對(duì)種子及出苗率等方面所涉及的內(nèi)容較少。筆者在前期獼猴桃種子資源收集的基礎(chǔ)上,探討不同砂土類型和不同埋藏方法對(duì)貴州野生獼猴桃種子萌發(fā)的影響,篩選出較好的種子埋藏方法和萌發(fā)基質(zhì),以提高育苗效率,從而實(shí)現(xiàn)苗全、苗齊、苗壯,為獼猴桃野生資源的保護(hù)和研究提供有效方法。旨在探明獼猴桃種子萌發(fā)特性和解除休眠的最佳方法,為獼猴桃的引種、栽培和開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
于2018年10月從貴州省印江縣永義鄉(xiāng)采集自然成熟的中華系野生獼猴桃果實(shí),帶回實(shí)驗(yàn)室去皮后放入燒杯中,攪拌并將種子徹底洗凈,用紗布過濾種子,隨后陰干放4 ℃冰箱中保存待用。
室內(nèi)種子萌發(fā)試驗(yàn)、盆內(nèi)出苗率試驗(yàn)于2018年12月在貴州省生物研究所微生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,研究幼苗生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)于2019年3月在貴州省生物研究所大棚內(nèi)進(jìn)行。
1.3.1 室內(nèi)種子萌發(fā)試驗(yàn)及萌發(fā)率測(cè)定
將冰箱內(nèi)保存好的種子,播種到以不同砂土(砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合)為萌發(fā)基質(zhì)的培養(yǎng)皿中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)(培養(yǎng)皿直徑120 cm),每土壤用0.2%~0.5%高錳酸鉀消毒,每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)砂土厚度為2~3 cm,每皿放100粒種子,將培養(yǎng)皿放置在實(shí)驗(yàn)室人工氣候箱中,人工氣候箱參數(shù)為:80%相對(duì)濕度,25 ℃-18 h光照,20 ℃-6 h黑暗交替進(jìn)行,光照強(qiáng)度為200~260 μmol/(m2·s)。種子萌發(fā)以種子露白為標(biāo)準(zhǔn),每天記錄每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)種子萌發(fā)數(shù),萌發(fā)結(jié)束后測(cè)定總萌發(fā)率[10],計(jì)算公式如式(1)。
萌發(fā)率=n/N×100%
(1)
式(1)中,n為萌發(fā)種子總數(shù),N為供試種子數(shù)。
1.3.2 室內(nèi)外埋藏方法和盆內(nèi)出苗率
采用塑膠盆容器,容器內(nèi)裝砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合,共3種砂土作為營(yíng)養(yǎng)土,試驗(yàn)分為6個(gè)處理,每處理3次重復(fù),共18個(gè)樣,每個(gè)處理播種500粒。播種前用35~40 ℃溫水浸種6 h,每處理的土壤用0.2%~0.5%高錳酸鉀消毒,溫水處理后的種子均勻撒播在填有砂土的塑膠育苗容器內(nèi),每處理育苗容器內(nèi)砂土厚度為30~40 cm,播種后覆土2~3 cm。室內(nèi)盆內(nèi)出苗率分別是處理1、處理2和處理3,盆上用黑色透氣薄膜蓋上,保證室內(nèi)溫度10 ℃左右。室外盆內(nèi)出苗率分別是處理4、處理5和處理6,連同塑膠盆容器埋入土中,塑膠盆露約2~3 cm于土壤外面,盆上用黑色透氣薄膜和薄木板蓋上,保證一定通風(fēng)。出苗試驗(yàn)于2018年12月開始,3月下旬試驗(yàn)結(jié)束。試驗(yàn)期間每10~15 d噴水1次,每20 d觀察統(tǒng)計(jì)出苗數(shù)及其生長(zhǎng)狀況,連續(xù)觀測(cè)至3月下旬,試驗(yàn)終止時(shí)測(cè)定總出苗率。
出苗率是指能正常出土的幼苗總數(shù)占總供試種子的百分率[12-13];種子自播種之日起每天記錄出苗數(shù)。種子出苗以露兩瓣嫩芽為標(biāo)準(zhǔn)
出苗率=e/E×100%
(2)
式(2)中,e為出苗總數(shù),E為供試種子數(shù)。
1.3.3 幼苗株高、主根長(zhǎng)度的測(cè)定
參照上述1.3.2方法,將室內(nèi)埋藏的種子長(zhǎng)出兩片嫩葉時(shí),將其移栽到不同土壤類型的營(yíng)養(yǎng)缽內(nèi),正常撫育管理3個(gè)月后隨機(jī)選取30株幼苗,統(tǒng)計(jì)不同土壤類型下植株的株高和主根長(zhǎng)度[14]。測(cè)定采用鋼卷尺(精度0.1 cm)測(cè)量其株高;挖取完整植株,清洗干凈后測(cè)量其主根長(zhǎng)度。
原始數(shù)據(jù)整理采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
野生獼猴桃種子在普通砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合的這3種類型的砂土上均可以萌發(fā),但在不同類型的砂土上存在差異。從圖1可知,3種不同類型的砂土中以石英砂與腐殖土混合最好,平均萌發(fā)率達(dá)到84%,最大萌發(fā)率達(dá)到88%,最小萌發(fā)率為79%;其次為河砂,普通砂壤土最低。方差結(jié)果分析表明砂土類型對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)率的效應(yīng)顯著(P<0.05)。出現(xiàn)這種情況可能是由于石英砂土壤中混合了少量腐殖土,含有種子萌發(fā)的一些特殊物質(zhì),有利于種子萌發(fā),其通氣透水性良好,故萌發(fā)率最高;河砂土質(zhì)疏松、細(xì)膩,土壤結(jié)構(gòu)較好,通氣透水適中,故萌發(fā)率較好;普通沙壤土質(zhì)松軟,但其保水保肥能力較差和通氣透水性較差,導(dǎo)致萌發(fā)率最低。
圖1 不同砂土類型對(duì)野生獼猴桃種子的萌發(fā)率Fig.1 Effects of different sand types on seedgermination rate of kiwifruit
如圖2,室內(nèi)埋藏的出苗率最高達(dá)到81.6%,最低是41.66%,室外埋藏的出苗率最高達(dá)62.13%,最低24.53%。各砂土上的平均出苗率依次為石英砂與腐殖土混合>河砂>普通砂壤土。在這3種砂土上最適合獼猴桃出苗的土壤類型是石英砂與腐殖土混合,室內(nèi)埋藏種子更有利于種子出苗。方差分析顯示,相同土壤條件下室內(nèi)和室外的出苗率差異顯著,砂土類型和埋藏方法均影響著獼猴桃出苗率。
圖2 不同砂土類型和不同埋藏方法獼猴桃種子的出苗率Fig.2 Effects of different sand types and burial methods onseedling emergence rate of kiwifruit
如圖3所示,不同砂土類型對(duì)獼猴桃株高和主根長(zhǎng)度影響顯著(P<0.05)。各砂土類型上平均株高依次為石英砂與腐殖土混合>河砂土>普通砂壤土。主根長(zhǎng)度排序出現(xiàn)與株高排序相似性,石英砂與腐殖土混合的土壤上平均株高最高12.4 cm,主根平均長(zhǎng)度最長(zhǎng)5.2 cm,3種砂土類型在平均株高上有差異,但在平均主根長(zhǎng)度上差異不顯著。結(jié)果表明,3種砂土類型上從株高和主根長(zhǎng)度上比較,最適宜獼猴桃幼苗生長(zhǎng)的土壤類型是石英砂與腐殖土混合。
圖3 不同砂土類型對(duì)獼猴桃株高和主根長(zhǎng)度影響Fig.3 Effects of different sand types on height andmain root length of kiwifruit
1)3種萌發(fā)率最高的是石英砂與腐殖土混合,最高84%,其次是河砂70%,普通砂壤土最低為49.3%;3種砂土上采取室內(nèi)外種子埋藏試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),室內(nèi)埋藏的種子出苗率最高達(dá)到81.6%,室外最高出苗率62.13%。3種砂土下的平均株高和主根長(zhǎng)度分別為12.4 cm、9.9 cm、6.4 cm和5.2 cm、4.3 cm、2.3cm。
2)試驗(yàn)所選取的3種不同砂土處理中,對(duì)獼猴桃種子的萌發(fā)、出苗和幼苗生長(zhǎng)狀況相比較,室內(nèi)埋藏方法優(yōu)于室外埋藏方法。最適宜獼猴桃種子萌發(fā)、出苗以及幼苗生長(zhǎng)的砂土類型是石英砂與腐殖土混合,其次是河砂,普通砂壤土不適合獼猴桃幼苗的生長(zhǎng)。在進(jìn)行獼猴桃種子育苗時(shí),可以選擇在石英砂與腐殖土混合應(yīng)用推廣。
選取生產(chǎn)上育苗用得比較多的3種砂土類型對(duì)獼猴桃種子進(jìn)行了萌發(fā)率、出苗率及幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)。因不同砂土類型具有不同的土壤結(jié)構(gòu)、pH值和土壤特定的水、肥、氣、熱條件,對(duì)獼猴桃種子的萌發(fā)、出苗和幼苗生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生不同的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,土壤透氣性好,獼猴桃種子出苗率高、幼苗長(zhǎng)勢(shì)好,這與意大利石松、沙冬青和玉米[11-15]上的研究結(jié)果一致。石英砂與腐殖土混合后使得土壤透氣性好且疏松,此外,腐殖土中可能含有種子萌發(fā)所需的一些特殊物質(zhì),更有利于種子萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),在相同砂土上,室內(nèi)埋藏種子出苗率優(yōu)于室外埋藏后種子出苗率,此結(jié)果與王亞威在獼猴桃溫室營(yíng)養(yǎng)缽繁育研究結(jié)果相似[8]。出現(xiàn)這種情況的可能原因是種子萌發(fā)主要在于環(huán)境水分、溫度、濕度三者相互影響、相互聯(lián)系、相互制約才使得種子胚乳和胚子葉部分儲(chǔ)存物質(zhì)轉(zhuǎn)化為子葉可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以利于其生長(zhǎng)。室內(nèi)埋藏的種子萌發(fā)率高是因?yàn)槭覂?nèi)能夠調(diào)控溫度、濕度和水分,室外埋藏?zé)o法控制環(huán)境條件,種子萌發(fā)需要的溫度、濕度和水分得不到保障。因此,導(dǎo)致室外埋藏的出苗率低于室內(nèi)埋藏的出苗率。
獼猴桃種子在石英砂與腐殖土上萌發(fā)率、出苗率以及幼苗生長(zhǎng)遠(yuǎn)大于其他類型砂土,說明獼猴桃種子在石英砂與腐殖土上能很好生長(zhǎng)。今后生產(chǎn)育苗可以選擇以石英砂和腐殖土混合應(yīng)用推廣。該研究結(jié)果為獼猴桃產(chǎn)業(yè)種子保存和種苗繁育提供了理論依據(jù)。本研究盡管研究了不同砂土類型和不同埋藏方法對(duì)獼猴桃種子萌發(fā)、出苗和幼苗生長(zhǎng)的影響,但對(duì)獼猴桃種子的出苗率和幼苗生長(zhǎng)情況的大田試驗(yàn)還有待進(jìn)一步深入研究。